王 坤,胡煜斌
(長江工程職業技術學院水利水電學院,湖北武漢 430020)
人工智能技術,又名AI 技術,是計算機科學的一個分支,是指利用計算機科學和統計學等領域的方法和技巧來使計算機系統具備模擬人類智能行為的能力。它涉及多個子領域和技術,包括機器學習、深度學習、自然語言處理、計算機視覺、專家系統等。例如,機器人可在工廠中進行生產操作或在醫院中輔助手術;語言識別使機器能夠理解人類語言,實現智能助理或語音控制系統;圖像識別分析和理解圖像內容,用于人臉識別以及圖像搜索等。AI 技術通過替代人工操作,提高工作的效率以及準確性,廣泛應用于各個領域,并且具有積極的作用。
水利工程在規劃和實施過程中需要大量人力資源以確保其順利完成。應用人工智能技術可提高工程管理效率和質量,實現程序的統一化管理。但是為了更加充分實現人工智能技術的應用效果,還需雇用專業的管理人才以確保設備的安全性以及可靠性。在水利工程管理過程中,可能會出現一些無法控制的情況。例如,部分管理人員專業水平無法達到工程標準或者工程監督管理不夠嚴格,導致整個工程管理不規范,人員素質的差異化也會影響工程的整體施工水平,從而對工程的總體管理產生不利影響。然而,應用人工智能進行規范化管理,能夠有效提升水利工程管理工作的有效性,并提高施工質量的可靠性。因此,人工智能技術在水利工程中的應用具有重要意義。它能夠實現程序的統一化管理,提高工程管理的效率和質量。
人工智能技術在水利工程中的應用體現在通過結合電腦技術和通信技術,人工智能模擬人工工作的效果,并為工作人員提供智能技術和操作流程。通過對人工智能的合理化應用以及和水利工程的完美結合,人工智能在水利工程中的應用,不僅可填補傳統的管理缺陷,還可實現水利工程管理工作的專業化。這就意味著人工智能技術可通過科學技術的手段,改進水利工程的管理方式,使其更加高效和專業化。隨著人工智能的不斷優化及技術的不斷提高,可根據實際情況對人工智能的程序進行調整,從而促進人工智能在水利工程中發揮更好的作用,這意味著人工智能的應用可隨著時間的推移和技術的發展進行不斷的改進和優化。
通過智能優化算法,人工智能技術可提高設計方案的效率和質量[1]。在建筑方案設計繪制過程中出現的BIM(建筑信息模型,Building Information Modeling)系統,就是人工智能的有效運用,將建筑模型信息化和矢量化。BIM 系統在設計過程中整理和歸納構建信息,在后期施工階段,它能夠準確收集信息,詳細控制和安排施工流程,以實現最佳的進度安排。同時,通過BIM 系統實時共享信息,整個設計和施工周期內的透明度得以保持。這種方式可讓所有參與方以平等和實時的方式了解項目的全部信息,降低設計變更的頻率,并實現更精細的設計。將BIM 系統和大數據技術結合,可動態維護成本數據鏈,實現對各項成本的市場化比較和更新。通過內部統計和實時總量核對數據庫,清除系統中的誤差,中央服務器可匯總各種BIM 信息模型,分享工程項目實際成本數據庫,以提高成本控制的能力[2]。
人工智能技術在施工方面也應用得越來越廣泛。例如,在施工現場,可通過智能化的機械設備進行施工,提高施工的效率和質量。另外,水利工程施工中安全問題是重中之重,人工智能技術也應融入水利工程施工安全文化建設中,促進水利工程施工的安全管理,其應用領域主要包括機械姿態監測系統、智能安全帶監控系統以及智能安全帽三個方面[3]。
1.機械姿態監測系統是一種基于物聯網的機械設備管理技術,通過融合互聯網、物聯網和移動互聯網三大網絡技術,實現對機械設備的全面監測和統一管理。該系統利用先進的三模定位技術,獲取高精度的時間和位置信息,并結合機器學習、神經網絡和人工智能算法,對機械車輛的狀態進行精確監控。這樣可實現施工現場機械設備機器班次的實時統計、機械設備高精度定位、活動時長的統計以及活動狀態的分析等功能。
2.智能安全帶監控系統利用數字化監控手段,結合物聯網、大數據技術和LTE 無線通信技術,實現對安全帶規范穿戴的實時檢測和定位信息。該系統通過高精度傳感器和智能算法,能夠準確判斷安全帶的佩戴情況,一旦檢測到異常狀況,系統會立即進行語音提醒,提醒使用者進行調整。除了實時監測和提醒功能,智能安全帶監控系統還具備其他重要特性。系統配置了一鍵呼救功能,使用者在遇到緊急情況時,只需按下按鈕,系統會立即向指定人員發送求救信息,并提供精確的定位信息。
3.智能安全帽采用高速處理器,內置高清視頻、音頻、4G/3G 和WiFi 無線通信模塊、存儲和報警模塊,是一種集成多種功能的智能化安全裝備。通過4G 和Wi-Fi 無線網絡,智能安全帽能夠實現實時音視頻信息傳輸和語音對講功能。安全帽內的高清攝像頭可實時記錄現場情況,并收集證據用于后續分析和調查。此外,安全帽還配備報警模塊,能夠根據預設條件或緊急情況觸發警報,提醒使用者或相關人員采取行動。智能安全帽的應用范圍廣泛,可用于現場作業、工地巡查、搶險救災等場合。
此外,隨著我國北斗衛星導航系統的全面建設,結合智能傳感器的應用,可實時獲取施工現場的動態信息,及時、準確地了解施工現場工作情況。同時,能夠及時發現并解決施工現場可能出現的突發問題,提高施工過程的靈活性和應變能力。
在水利工程的運營過程中,人工智能技術同樣發揮著重要作用。通過人工智能技術,水利工程管理單位可進行動態模擬和預測,以協助工作人員分析并減少水利工程管理中的問題,降低不必要的損失。動態模擬與預測工作的作用不僅是提供幫助,還能簡化管理工作流程和降低管理成本,實現高效的水利工程管理。管理人員隨時監測水利工程的各項運行數據,并通過建立和完善動態模型,模擬水利工程的實時變化。有助于管理人員全面了解水利工程管理流程,為各環節中潛在問題采取控制措施,避免損失的發生[4]。另外,應用人工智能技術,還能滿足工程管理工作對動態模擬和預測的要求。通過利用三維技術進行動態模擬,可直觀地看到管理工作的流程,并在短時間內采取改進方法。同時,人工神經網絡能夠完成預測工作,并對相關因素進行分類,并形成具體的數據信息系統和輸入網絡。
在水利工程管理中,遺傳算法在數值模型的優化中扮演至關重要的角色。使用遺傳算法可及時識別問題并采取應對措施,從而協助實現管理工作。在使用遺傳算法時,需建立具有全面性和適度性的技術體系,開發適用的遺傳算法編碼以確保編碼工作的易用性和全面性。在設定遺傳算法條件時,可與數學建模、函數計算等方法相結合,此外還需考慮地理條件影響。同時,遺傳算法還可發揮監督作用,有效地協助管理工作。
此外,在水利工程的維護和管理方面,人工智能技術也可通過智能化的設備和系統,提高維護和管理的效率和質量。另外在圖像識別方面,利用無人機、遙感衛星等手段,在水庫、水源地、蓄水景區等區域進行識別,監測水中漂浮物和水質變化。通過分析遙感對象的動態變化,及時發現并調整水位等問題,減少潛在問題的發生。這些智能化手段提供了有效的輔助工具,也提升了水利工程維護和管理的能力和效果。
當前,人工智能是科技領域的熱點,也是產業互聯網的重要組成部分。未來,更多的人工智能技術將進入傳統行業領域。這個趨勢將對整個水利行業產生深遠影響,也帶來了一定的就業壓力,可謂機遇和挑戰并存。
一方面,人工智能技術的應用使得一些傳統的水利工作崗位逐漸消失,另一方面人工智能也將促進崗位升級。大量的人工智能技術將逐漸替代一些技術含量較低的工作崗位,隨著人工智能的不斷發展,未來更多的崗位將被取代,所以崗位升級將是一個持續推進的過程。例如,傳統的水利勘測、設計、施工等崗位需要大量的人工測量、繪圖和計算,難以滿足現代水利工程建設的需求。相反,基于人工智能技術的水利測量、設計和施工方法能夠實現高效、精準和自動化,大大提高了工作效率和質量。因此,傳統崗位的就業機會可能會減少,就業市場變得更加競爭激烈,而新型崗位如大數據工程師、數據分析師、智能控制工程師、水文模型工程師等新興職業將會逐漸成為水利行業中的重要崗位。另一方面,對于有相關技能和能力的水利類高職學生而言,人工智能技術的應用也提高了對其技能和能力的要求,使得他們必須不斷提升自己的專業技能和創新能力。人工智能技術的應用催生出了新的就業崗位和機會,水利工程企業需要的人才不再是傳統的工程師,而是掌握了人工智能技術的水利工程師。因此,水利類高職學生需要更廣泛、更深入的學習,以滿足未來水利工程企業的需求。除了掌握傳統的水利知識外,他們還需要具備一定的編程技能、人工智能算法和模型分析等方面的知識。例如,基于人工智能技術的智能水利監測、預測和調度系統需要大量的數據分析、算法開發和系統運維人才,這些都是新興的就業領域。同時,水利行業的數字化轉型也需要大量的技術人才,包括信息安全、云計算、大數據等方面。
人工智能技術短期來看確實替代了一些傳統崗位,但從長期來看也會創造更多崗位。人工智能技術帶來了大量研發類崗位,如芯片研發、關鍵算法研發、核心傳感器研發等。水利類高職學生要積極做好應對,發揮人工智能的“乘數效應”,努力提高自身技能,促進高質量就業。
水利類高職學生應學習和掌握人工智能技術的基礎知識和相關技術,如機器學習、深度學習、自然語言處理等,還應了解和熟悉常用的數據處理和分析工具,如Python、MATLAB 等編程語言。
隨著水利行業的數字化轉型,綜合管理能力越來越受到重視。學生應學習和掌握項目管理、風險管理、成本管理等管理知識和方法,并通過日常的課程實訓或參與實踐項目提高自身的管理能力。此外,學生還應該積極了解人工智能技術的應用和發展趨勢,關注新興的就業領域和機會,并針對自身的興趣和特長做好職業規劃。
水利類高職教育應該注重實踐教學,加強學生的實際操作能力和解決問題的能力。例如,可通過模擬實驗、項目實踐、實訓等方式,讓學生了解人工智能技術在水利行業中的應用,掌握相關工具和方法,提高學生的實際應用能力。
為了適應人工智能技術的應用和未來水利行業的發展趨勢,水利類高職院校應該采取多元化的培養模式,培養具備多種技能和能力的水利人才。通過不斷深化教學方式改革,轉變過時的教學理念,樹立應用型教學理念,幫助學生建立正確的職業規劃。傳授專業技術知識時注重與先進技術產業發展相結合,有效提升學生的就業競爭力,從根本上提高就業匹配程度。例如,應該注重培養學生的實際操作能力、解決問題的能力、溝通協調能力、團隊合作能力以及跨學科的綜合能力等。
學校和企業應加強合作,共同推動人工智能技術在水利類高職院校的應用和發展。學校可開設相關課程,為人工智能技術的應用提供理論支持和保障;企業可提供實踐機會和就業崗位,幫助學生更好地融入人工智能崗位。此外,企業應該隨著社會和技術的不斷進步,不斷調整戰略方向,增加在技術研發方面的投資。同時,與高校之間的技術合作也應得到加強,以促進先進智能科技成果的轉化,提升公司的核心競爭力,不僅能夠提升企業的社會責任感,還能夠為社會創造更多的就業機會。
總之,人工智能技術的發展對水利類高職學生的就業產生了積極的影響,但也帶來了一些新的變化和挑戰。學生應加強自身能力的提升和職業規劃的設定,以應對新形勢下的就業市場。因此,水利類高職學生需要適應人工智能技術的發展趨勢,學習相關技能和知識,提高實踐能力和創新能力,并跟蹤技術發展趨勢,以滿足未來水利行業的需求。